A palavra sem-abrigo é substantivo e adjectivo, tendo a mesma forma no singular e no plural: «o sem-abrigo»/«os sem-abrigo». Este vocábulo é um composto sintagmático ou morfossintáctico (ver Dicionário Terminológico) formado por uma expressão de valor adverbial («estar sem abrigo»), o que parece explicar que seja invariável como os advérbios. O mesmo acontece com outros compostos de origem adverbial: sem-terra, sem-tecto, sem-vergonha (ver Dicionário Houaiss e Guia de Uso do Português (2003), de Maria Helena de Moura Neves).1
1 No Dicionário Houaiss sem-vergonhice é variável (sem-vergonhices), pelo facto de se tratar de substantivo derivado de um composto com origem numa expressão adverbial (sem-vergonh(a) + -ice).